Carbone suie (µg/m³)
Le Carbone Suie (Black Carbon) : Comprendre les sources et les enjeux sanitaires
Qu'est-ce que le carbone suie ?
Le carbone suie (eBC880) (ou Black Carbon) est produit par la combustion incomplète du bois (carbone suie « biomasse » (eBCwb) ou des carburants (carbone suie « fossiles » (eBCff)
On le retrouve dans la composition des particules fines, les PM2.5, à certaines périodes de l’année. Bien qu'il soit surveillé en raison de sa toxicité, il ne représente qu'une petite fraction des PM2.5 : environ 10%[1] de la masse totale des particules fines (PM2.5) sur les sites de fond urbain, les 90 % restants étant d'autres composants (des sels tels que les nitrates et les sulfates, des poussières minérales, etc).
Pourquoi le mesurer et identifier ses sources ?
L'enjeu principal est de comprendre d'où vient cette pollution pour agir efficacement. Les appareils de mesure permettent de distinguer les deux sources/origines principales du carbone suie :
La part "Biomasse" (chauffage au bois) : Elle est plus importante en hiver (plus de 40 % du carbone suie) avec l'allumage des cheminées et poêles. Elle correspond au carbone suie (combustion biomasse) (eBCwb).
La part "Fossile" (trafic routier, moteurs diesel) : Elle est présente toute l'année et devient majoritaire (plus de 80 %) en dehors de la période hivernale. Elle correspond au carbone suie (combustion biomasse) (eBCff).
L'objectif : Connaître ces parts permet de cibler la bonne source lors d'un pic de pollution par exemple (faut-il limiter les voitures ou le chauffage au bois ?) et de vérifier l'efficacité des actions publiques sur le long terme (zones à faibles émissions, aides au remplacement des appareils de chauffage vieillissants).
Quels sont les impacts sur la santé et l'environnement ?
Sur la santé :
En raison de sa taille extrêmement petite, le carbone suie échappe à nos filtres naturels pour pénétrer au plus profond de l'appareil respiratoire, pouvant même s'infiltrer dans la circulation sanguine. Cette pénétration profonde entraîne de lourdes conséquences sanitaires : elle provoque des inflammations, aggrave l'asthme, favorise les maladies cardiovasculaires et, selon l'Inserm, augmente de 30 % le risque de cancer du poumon en cas d'exposition chronique.
Sur l'environnement :
En raison de sa couleur noire, le carbone suie absorbe fortement la chaleur du soleil et réchauffe directement l'atmosphère, contribuant ainsi au réchauffement climatique. De plus, lorsqu'il retombe et se dépose sur la neige ou les glaciers, il assombrit leur surface : ces étendues blanches perdent alors leur capacité à renvoyer la lumière solaire, ce qui accélère leur fonte.
Comment le mesure-t-on ?
L'air ambiant est d'abord aspiré à travers une tête de prélèvement qui sélectionne uniquement les particules fines (PM2.5). Celles-ci sont prélevées en continu et viennent se déposer sur une bande filtrante. L'analyse est ensuite réalisée par un aéthalomètre (modèle AE33) qui analyse la lumière absorbée par ce filtre selon deux principes :
Mesure de la concentration (Absorption optique) : l'appareil détermine la concentration totale de carbone suie (eBC880) en mesurant l'atténuation de la lumière à travers le filtre (coefficient d'absorption). Cette concentration de référence est extraite à la longueur d'onde de 880 nm.
Séparation des sources (Déconvolution) : l'AE33 effectue ses mesures sur sept longueurs d'ondes (de 370 à 950 nm) pour « déconvoluer » (distinguer) optiquement les sources :
La combustion fossile (eBCff) : purement graphitique, elle absorbe la lumière dans le proche infrarouge (850 - 900 nm).
La combustion de biomasse (eBCwb) : ses molécules organiques (Brown Carbon) absorbent les ondes courtes, proches de l'ultraviolet (400 nm).
[1] LCSQA 2025 Guide méthodologique pour la mesure du «Black Carbon» par AE33 https://www.lcsqa.org/fr/rapport/guide-methodologique-pour-la-mesure-du-black-carbon-par-aethalometre-multi-longueur-donde-0